Question

6．飼料原料中的磷元素有相當一部分存在于植酸中，豬、禽等動物由于缺乏有關酶，無法有效利用植酸，造成磷源浪費，而且植酸隨糞便排除后易造成環境有機磷污染．植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸，因此成為重要的飼料添加劑之一．請回答下列問題：
（1）磷元素不可能出現在下列哪個/哪些分子或結構中？AD．
A．核糖            B．核膜            C．核糖體          D．腺苷
（2）飼料加工過程溫度較高，要求植酸酶具有較好的高溫穩定性．利用蛋白質工程技術對其進行改造時，首先必須了解植酸酶的空間結構，然后改變植酸酶的氨基酸序列，從而得到新的植酸酶．
（3）為從根本上解決水稻中的高植酸問題，可將植酸酶基因導入水稻，培育低植酸轉基因水稻品種．下圖是獲取植酸酶基因的流程，據圖回答：

①圖中基因組文庫大于（小于/等于/大于）cDNA文庫；
②A、C過程中可以（可以/不可以）使用同一種探針篩選含目的基因的菌株；
③目的基因I和II除從構建的文庫中分離外，還可以分別利用圖中哪些分子為模板直接進行PCR擴增？DNA或cDNA．PCR反應包含多次循環，每次循環包括三步，即變性→復性→延伸．
④將植酸酶基因導入水稻細胞最常用的方法是基因槍法．
（4）為了提高豬對飼料中磷的利用率，科學家將帶有植酸酶基因的重組質粒轉入豬的受精卵中．該受精卵培養至一定時期可通過胚胎分割．方法，從而一次得到多個轉基因豬個體．

Answer 1

分析 蛋白質工程的過程：（1）根據中心法則逆推以確定目的基因的堿基序列：預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列（基因）．（2）最終還是回到基因工程上來解決蛋白質的合成．
基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取 ②基因表達載體的構建③將目的基因導入受體細胞 ④目的基因的檢測與鑒定．

解答 解：（1）磷元素可以出現在DNA、RNA、ATP、磷酸、核糖體、生物膜等結構或物質中，但核糖只含有C、H、O，腺苷是核糖和腺嘌呤合成的，含有C、H、O、N，均不含P元素，故選AD．
（2）利用蛋白質工程技術對其進行改造時，首先必須了解植酸酶的空間結構，然后改變植酸酶的氨基酸序列，從而得到新的植酸酶．
（3）①分析獲取植酸酶基因的流程圖可知，圖中基因組文庫大于cDNA文庫．
②B過程需要的酶應該是逆轉錄酶，因為A、C過程都能獲得含目的基因的菌株，所以可以使用同一種探針進行篩選．
③目的基因Ⅰ和Ⅱ除從構建的文庫中分離外，還可以分別利用圖中DNA和cDNA為模板直接進行PCR擴增，PCR反應包含多次循環，每次循環包括三步，即 變性→復性→延伸．
④將植酸酶基因導入水稻細胞最常用的方法是 基因槍法．
（4）基因工程中，目的基因導入動物細胞的受精卵中時，一般用顯微注射法．受精卵培養到桑椹胚或囊胚時期可以利用胚胎分割移植方法，一次得到多個轉基因豬個體．．
故答案為：
（1）AD．
（2）空間結構．
（3）①大于   ②可以   ③DNA或cDNA   變性→復性→延伸   ④基因槍法．
（4）胚胎分割．

點評 本題綜合考查了基因工程，蛋白質工程，胚胎工程的基本技術，并且深入考查了相關基礎知識，要求考生具有構建知識網絡的能力．